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razzo

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Lessico

sm. [latino radius, raggio].

1) Variante popolare di raggio.

2) Motore a reazione, a combustione interna (quindi endoreattore), in cui la trasformazione dell'energia chimica del combustibile in energia meccanica di propulsione viene ottenuta, senza che sia necessario utilizzare l'ossigeno atmosferico, grazie all'impiego di un opportuno propellente portato a bordo del veicolo sul quale è montato il razzo. Per estensione, anche l'intero complesso veicolo-motore: razzo vettore, il veicolo (missile) adibito al trasporto in orbita di satelliti artificiali. La propulsione a razzo, adottata fin da tempi remoti per i fuochi artificiali, è stata, in tempi più recenti, studiata e applicata sia nel campo militare sia nel campo civile (motori a razzo per aeroplani; razzi vettore per satelliti artificiali e altri veicoli spaziali, vedi astronautica). In particolare, razzo di decollo, acceleratore di decollo, o booster;razzo verniero, piccolo motore a razzo utilizzato sulle sonde spaziali e satelliti artificiali per le correzioni di rotta; proiettile a razzo; razzo da segnalazione, artificio pirotecnico utilizzato per segnalazioni e lanciato da idonea pistola lanciarazzi; razzolanciasagola, dispositivo mediante il quale si scaglia un artificio pirotecnico che traina una sagola.

3) Frequentemente in similitudini e loc. estensive, per indicare rapidità estrema: veloce come un razzo, velocissimo; partire come un razzo, di scatto: i rapinatori scappavano come razzi.

Tecnica militare

Proiettileautopropulso stabilizzato mediante alette, di struttura e concezione analoga al missile, dal quale si distingue per la mancanza di sistemi di guida o di ricerca del bersaglio. Di origine antichissima, i razzi furono largamente impiegati dagli Inglesi nelle guerre napoleoniche e dagli Austriaci nelle campagne del 1848 e 1859, prevalentemente con testate illuminanti (bengala) e con scatole a mitraglia. Successivamente caduti in disuso come armi offensive a seguito dei perfezionamenti dell'artiglieria, furono rimessi in campo dai Tedeschi nella II guerra mondiale (Nebelwerfer) e subito adottati anche dai Russi che ne fecero un impiego estesissimo (katjuša) sviluppando il moderno concetto tattico che fa del razzo una tipica arma di saturazione. Tra i più recenti sistemi d'arma basati su razzi, due sono stati realizzati dalla italiana BPD Difesa-Spazio: il FIROS 6 (48 tubi per razzi da 51 mm, gittata 6550 m) e il FIROS 25 (40 tubi per razzi da 122 mm esplosivi o per disseminazione di mine anticarro e antiuomo, gittata 25 km). Il primo può essere installato su automezzo leggero (autovettura da ricognizione), il secondo necessita di un automezzo medio (autocarro).

Motoristica: caratteristiche dei motori a razzo

Il motore a razzo è un motore termico a flusso continuo che si caratterizza per una notevole semplicità, almeno sul piano concettuale, per la capacità di fornire spinte anche estremamente elevate, e per gli ingenti consumi di propellente. Altra interessante particolarità del razzo è quella di fornire una spinta che aumenta al crescere della quota, in conseguenza dell'incremento della velocità con cui viene eiettata la massa dei gas di scarico data la diminuzione della pressione che si riscontra appunto al crescere della quota. Secondo il tipo di propellente utilizzato i razzi sono detti a propellente solido o a propellente liquido; inoltre, secondo che il propellente sia un monoergolo oppure un ipergolo, il razzo è detto monopropellente oppure bipropellente. I propellenti liquidi sono quelli maggiormente utilizzati sui razzi capaci delle spinte più elevate, mentre l'impiego di propellenti solidi è generalmente più diffuso sui razzi di spinte relativamente modeste. È inoltre da rilevarsi che, mentre l'impiego di propellenti liquidi consente, agendo sulla mandata dei medesimi, una certa possibilità di regolazione della spinta, ciò risulta praticamente impossibile nel caso di razzi a propellenti solidi, la cui combustione non può venir interrotta o modulata nella quasi totalità dei casi. Per ovviare a questa pesante limitazione dei razzi a propellenti solidi sono stati proposti (e anche sperimentati) i razzi a propellenti ibridi, che utilizzando, per esempio, un combustibile solido e un comburente liquido permettono la regolazione e l'interruzione della spinta agendo sulla mandata del solo propellente liquido, con intuibili vantaggi nei confronti dei più diffusi razzi utilizzanti due propellenti entrambi liquidi. I propellenti, le cui capacità di produrre una spinta utilizzabile ai fini propulsivi sono definite mediante i loro impulsi specifici, a parità di tutte le altre condizioni, sono tanto più apprezzabili quanto più alto è il loro peso specifico, da cui viene a dipendere la capacità dei serbatoi e quindi la mole del veicolo vettore.

Motoristica: l'architettura dei motori a razzo

L'architettura di un motore a razzo è molto semplice in quanto consta di una camera di combustione, di norma cilindrica, terminante in un ugello di scarico di forma convergente-divergente con la funzione di accelerare i gas di combustione; infatti, il propellente affluisce nel motore solo al momento del funzionamento attraverso tubazioni che lo convogliano dai serbatoi (nel caso di propellenti liquidi) posti nel veicolo vettore. Nel caso di propellenti solidi questi riempiono la camera di combustione, lasciando nel mezzo lo spazio per l'inserimento del dispositivo d'accensione. Da ciò deriva che i problemi posti dai motori a razzo riguardano: i sistemi di alimentazione del propellente, che deve essere fatto affluire in quantità proporzionata alla spinta e alla durata di questa; il materiale con cui vengono realizzati camera di combustione e ugello, che sottostanno agli effetti chimico-termici della combustione e dell'elevata temperatura prodotta; i sistemi di raffreddamento della camera di combustione e dell'ugello; i sistemi d'iniezione e gli iniettori del propellente; la conicità dell'ugello e la sua sezione terminale; i dispositivi di sincronizzazione, nel caso di raggruppamento di più razzi sul medesimo veicolo vettore. La reazione dei propellenti nella camera di combustione produce ingenti volumi di gas a pressioni e temperature estremamente elevate, che impongono l'adozione di materiali idoneamente studiati (acciai speciali) e di rivestimenti refrattari che impediscano una rapida distruzione delle pareti e, soprattutto, dell'ugello, il più sottoposto all'azione disgregante. Nel caso di razzi a propellenti liquidi si fa frequentemente ricorso alla refrigerazione, con l'adozione di strutture a doppia parete nella cui intercapedine vengono fatti circolare i propellenti che vengono quindi iniettati nella camera di combustione. Nel caso di ugelli di limitate dimensioni, specialmente su razzi a propellenti solidi destinati a funzionare per periodi di tempo piuttosto brevi, si utilizzano invece frequentemente rivestimenti in materiali resistenti alle alte temperature, quali la grafite e i materiali ceramici. Se necessario i due sistemi vengono impiegati contemporaneamente. L'impianto di alimentazione assume particolare importanza sui razzi a propellenti liquidi, poiché a esso è affidato il compito di far pervenire, alla pressione voluta, nelle rilevanti portate necessarie e nei rapporti richiesti dalla reazione chimica, combustibile e comburente alla camera di combustione. Solo su razzi di dimensioni relativamente modeste si fa ricorso alla pressurizzazione dei serbatoi, generalmente immettendo in essi gas inerti alla pressione necessaria per assicurare l'erogazione di propellenti richiesta, mentre nei razzi di dimensioni e prestazioni più elevate si utilizzano invece potenti turbopompe. Un'idea delle prestazioni richieste a queste ultime può desumersi dal fatto che i propellenti usati hanno spiccata aggressività chimica e sono spesso conservati a pressioni di molte atmosfere e a temperature anche superiori a -200 ºC. Nei complessi di più razzi, come quelli per i vettori dei satelliti artificiali, la sincronizzazione deve essere molto accurata e richiede sia sistemi di autoregolazione sia dispositivi di controllo e correzione altamente sofisticati; infatti, basta che uno solo dei razzi vari sia pur di poco il proprio impulso specifico perché l'intero sistema devii dalla traiettoria prefissata, mentre un minimo difetto di erogazione può anche provocare l'esplosione del motore, e quindi dell'intero vettore.